DE1097429B - Process for the production of low molecular weight acetone dicarboxylic acid dialkyl esters - Google Patents

Process for the production of low molecular weight acetone dicarboxylic acid dialkyl esters

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DE1097429B
DE1097429B DEP22026A DEP0022026A DE1097429B DE 1097429 B DE1097429 B DE 1097429B DE P22026 A DEP22026 A DE P22026A DE P0022026 A DEP0022026 A DE P0022026A DE 1097429 B DE1097429 B DE 1097429B
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Edgar Kindon Hamilton
George Lukacs
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    • C07C67/58Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by liquid-liquid treatment

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein neues Verfahren zur Herstellung niederer Alkylester der Acetondicarbonsäure in besonders hoher Ausbeute unter Verwendung besonderer Extraktionsmittel. Die Ester eignen sich als Katalysatoren zur Polymerisation von Chlorkautschuk.The invention relates to a new process for the preparation of lower alkyl esters of acetone dicarboxylic acid in particularly high yield using special extraction agents. The esters are suitable as Catalysts for the polymerization of chlorinated rubber.

In der Patentanmeldung P 20482 IVb/12 ο (deutsche Auslegeschrift 1 092 900) wird unter anderem die Herstellung niedermolekularer Acetondicarbonsäuredialkylester beschrieben, wobei Citronensäure bei ungefähr 40 bis 65° C mit Schwefelsäure einer Konzentration von mehr als 95% behandelt, dem Umsetzungsgemisch entweder Schwefeltrioxyd oder »Oleum« allmählich zugesetzt und anschließend ein primäres Alkanol zugefügt wird. Die Umsetzung wird bei ungefähr 25 bis 45° C fortgesetzt, bis sich wesentliche Mengen des Esters gebildet haben. Der Ester wird dadurch aus dem stark sauren Umsetzungsgemisch gewonnen, daß man das Gemisch unter Einhalten eines pH-Wertes von etwa 1,5 bis 6 in Eiswasser eingießt und den Ester anschließend mit Benzol extrahiert. Der Pj1-Wert innerhalb des angegebenen Bereiches wird dadurch aufrechterhalten, daß man das stark saure Umsetzungsgemisch und ein alkalisches Mittel, vorzugsweise Ammoniak, gleichzeitig zu einem Gemisch aus Eis und Wasser gibt, wobei eine niedrige Temperatur, z. B. weniger als 20° C, eingehalten wird. Die teilweise Neutralisation des stark sauren Umsetzungsgemisches infolge der Zugabe eines alkalischen Mittels erzeugt eine beträchtliche Wärme, die durch den Zusatz von Eis in Verbindung mit Außenkühlung, z. B. mittels einer Salzlösung, abgeleitet werden muß. Diese Methode ist kostspielig, da sie große Mengen von Eis sowie eine besondere Anlage erfordert. Die Kosten des Verfahrens werden außerdem noch durch die Verwendung des alkalischen Mittels merklich erhöht.In the patent application P 20482 IVb / 12 o (German Auslegeschrift 1 092 900), among other things, the production of low molecular weight acetone dicarboxylic acid dialkyl ester is described, whereby citric acid is treated at about 40 to 65 ° C with sulfuric acid at a concentration of more than 95%, the reaction mixture either sulfur trioxide or "Oleum" is gradually added and then a primary alkanol is added. The reaction is continued at about 25 to 45 ° C until substantial amounts of the ester have formed. The ester is characterized recovered from the strongly acidic reaction mixture, that one pours the mixture maintaining a p H -value of about 1.5 to 6 in ice-water and the ester is then extracted with benzene. The Pj 1 value within the specified range is maintained by adding the strongly acidic reaction mixture and an alkaline agent, preferably ammonia, simultaneously to a mixture of ice and water, a low temperature, e.g. B. less than 20 ° C is complied with. The partial neutralization of the strongly acidic reaction mixture as a result of the addition of an alkaline agent generates considerable heat which is generated by the addition of ice in connection with external cooling, e.g. B. by means of a saline solution, must be derived. This method is costly because it requires large amounts of ice and special equipment. The cost of the process is also markedly increased by the use of the alkaline agent.

Es wurde nun gefunden, daß überraschenderweise die Verwendung bestimmter Extraktionsmittel den Zusatz des alkalischen Mittels sowie die kostspielige Ableitung der Wärme überflüssig macht. Außerdem ist die so erzielte Ausbeute höher als bei den bisher zur Herstellung niederer Alkylester der Acetondicarbonsäure aus Citronensäure verwendeten Verfahren. Derartige Lösungsmittel sind chlorierte Alkane mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen, wie Chloroform, Äthylendichlorid, Tetrachloräthan, 1,1-Dichloräthan, 1,5-Dichlorpentan, 1,1,1-Trichloräthan, 1,1,2-Trichloräthan, 1,1,1,2-Tetrachloräthan oder 1,2,3-Trichlorpropan. Die auf Grund der mit ihnen erzielbaren ausgezeichneten Ausbeuten sowie auf Grund ihrer technischen Zugänglichkeit bevorzugten Lösungsmittel sind Chloroform, Äthylendichlorid und Tetrachloräthan.It has now been found that, surprisingly, the use of certain extractants is the additive of the alkaline agent and the costly dissipation of heat. Besides, that's the way it is The yield achieved is higher than that previously used for the production of lower alkyl esters of acetone dicarboxylic acid from citric acid procedures used. Such solvents are chlorinated alkanes with up to 5 carbon atoms, such as chloroform, ethylene dichloride, tetrachloroethane, 1,1-dichloroethane, 1,5-dichloropentane, 1,1,1-trichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, 1,1,1,2-tetrachloroethane or 1,2,3-trichloropropane. The ones that can be achieved with them excellent yields and preferred solvents because of their technical availability are chloroform, ethylene dichloride and tetrachloroethane.

Nach der Extraktion mit einem dieser Lösungsmittel wird dieses z. B. durch Destillation unter vermindertem Druck entfernt. Der erhaltene Rückstand besteht aus einem niederen Alkylester der Acetondicarbonsäure, dessen Reinheitsgrad für die meisten Verwendungs-Verfahren zur HerstellungAfter extraction with one of these solvents, this z. B. by distillation under reduced Pressure removed. The residue obtained consists of a lower alkyl ester of acetone dicarboxylic acid, its degree of purity for most manufacturing uses

niedermolekularer Acetondicarbon-low molecular weight acetone dicarbon

säuredialkylesterdialkyl ester

Anmelder:Applicant:

Chas. Pfizer & Co., Inc.,
Brooklyn, N. Y. (V. St. A.)
Chas. Pfizer & Co., Inc.,
Brooklyn, NY (V. St. A.)

Vertreter: Dr. W. Beil und A. Hoeppener, Rechtsanwälte, Frankfurt/M.-Höchst, Antoniterstr. 36Representative: Dr. W. Beil and A. Hoeppener, Lawyers, Frankfurt / M.-Höchst, Antoniterstr. 36

Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 17. Januar und 17. Juli 1958
Claimed priority:
V. St. v. America January 17th and July 17th, 1958

Edgar Kindon Hamilton, Merrick, N. Y.,Edgar Kindon Hamilton, Merrick, N.Y.,

und George Lukacs, Riverdale, N. Y. (V. St. A.),and George Lukacs, Riverdale, N.Y. (V. St. A.),

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

zwecke ausreichend ist. Wird ein Produkt höherer Reinheit gewünscht, so fraktioniert man den Rückstand unter vermindertem Druck. Gegebenenfalls kann die den Ester enthaltende organische Lösung auch mit Wasser gewaschen und dann über einem wasserfreien Trocknungsmittel, wie wasserfreiem Natriumsulfat, getrocknet werden, bevor man im Vakuum eindampft.purposes is sufficient. If a product of higher purity is desired, the residue is sub-fractionated reduced pressure. If appropriate, the organic solution containing the ester can also be washed with water and then dried over an anhydrous drying agent such as anhydrous sodium sulfate before evaporating in vacuo.

Die Extraktion kann nach jedem der bekannten Verfahren erfolgen. Unter bestimmten Bedingungen kann es zweckmäßig sein, ein diskontinuierliches Verfahren anzuwenden, bei dem das Extraktionsmittel mit dem Umsetzungsgemisch unter Rühren behandelt wird, worauf die Schichtentrennung erfolgt. Ein solches Verfahren wird jedoch im allgemeinen nicht angewendet, da bei einigen Lösungsmitteln eine Reihe von getrennten Extraktionen notwendig werden kann und dies technisch zu umständlich ist. Um die Menge der kostspieligen Extraktionsmittel auf ein Mindestmaß herabzusetzen, wendet man vorzugsweise ein kontinuierliches Gegenstromverfahren an. Dabei kann jedes der hierfür bekannten technischen Verfahren, z. B. ein sogenannter »Podbielnak-Extraktor« (vgl. UlImann, »Encyklopädie der technischen Chemie«, 3. Auflage, Bd. 1 [1951], S. 425) angewandt werden. Selbstverständlich müssen die ver-The extraction can be carried out by any of the known methods. Under certain conditions can it may be useful to use a batch process in which the extractant with the Reaction mixture is treated with stirring, whereupon the layers are separated. Such a procedure however, it is generally not used because some solvents have a number of separate ones Extractions may be necessary and this is technically too cumbersome. To the amount of costly To minimize the extraction agent, it is preferred to use a continuous countercurrent process at. Any of the technical processes known for this purpose, e.g. B. a so-called “Podbielnak extractor” (cf. UlImann, “Encyklopädie der technical chemistry ", 3rd edition, vol. 1 [1951], p. 425). Of course, the

009 699/492009 699/492

3 43 4

wendeten Lösungsmittel bei der angewendeten Tempe- höhere oder tiefere Temperaturen angewendet werden,the solvents used at the temperature used - higher or lower temperatures are used,

ratur flüssig sein. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt zwischen etwaratur be liquid. The preferred temperature range is between about

Die selektive Wirkung der einzelnen Extraktionsmittel 15 und etwa 25° C.The selective effect of the individual extractants 15 and about 25 ° C.

wird nachstehend näher erläutert: Sechs 100-ccm-Proben Beispiel 1
mit einem Gehalt von je 21 g Acetondicarbonsäuredi- 5
is explained in more detail below: Six 100 cc samples Example 1
with a content of 21 g acetone dicarboxylic acid di 5

methylester wurden hergestellt. Eine Probe wurde mit Ein 1131 fassendes, mit Glas ausgekleidetes Gefäß Benzol, die andere mit Hexan und die restlichen mit wurde mit 41,7 kg 98- bis 99°/0iger Schwefelsäure be-Chlorbenzol, Trichloräthylen, Chloroform und Äthylen- schickt und auf 55° C erwärmt. Ohne zu rühren wurden dichlorid extrahiert. Es wurde festgestellt, daß mit 18,12 kg wasserfreie gekörnte Citronensäure zugefügt. Benzol 5,6 g des Esters, mit Hexan 0,4 g und mit Chlor- io Nach 5 Minuten, d. h. nachdem die anfängliche Gasbenzol, Trichloräthylen, Chloroform und Äthylendichlorid entwicklung abgeklungen war, wurde mit dem Rühren jeweils 6, 4, 18 und 185 g extrahiert wurden. Dies zeigt begonnen. 13,231 Oleum, das 20 °/0 Schwefeltrioxyd die klare Überlegenheit des Chloroforms und Äthylendi- enthielt, wurden dann mit einer Geschwindigkeit von Chlorids. Ähnlich schlechte Ergebnisse wurden bei Ver- ungefähr 0,3781 je Minute zugesetzt. Die Temperatur Wendung anderer nicht halogenierter aliphatischer bzw. J-5 wurde nach Beginn des Oleumzusatzes 1 Stunde lang auf aromatischer Halogenkohlenwasserstoffe, ähnlich gute 50 bis 55° C gehalten. Dann wurde das Gemisch auf Ergebnisse mit anderen aliphatischen Chlorkohlenwasser- 35° C gekühlt und 30,241 wasserfreies Methanol zugefügt, stoffen, wie Tetrachloräthan und 1,1-Dichloräthan, erzielt. Die Temperatur wurde hierauf 3 Stunden auf 33 bismethyl esters were produced. A sample was sive with a 1131 glass-lined vessel benzene, the other with hexane and the remaining was washed with 41.7 kg with 98 to 99 ° / 0 sulfuric acid be-chlorobenzene, trichlorethylene, chloroform and ethylene sends and Heated to 55 ° C. Dichloride was extracted without stirring. It was found that 18.12 kg of anhydrous granular citric acid was added. Benzene 5.6 g of the ester, 0.4 g with hexane and 0.4 g with chlorine g were extracted. This shows started. 13.231 oleum, the 20 ° / 0 sulfur trioxide contained the clear superiority of the chloroform and Äthylendi-, were then washed with a speed of chloride. Similarly poor results were added at approximately 0.3781 per minute. The temperature of other non-halogenated aliphatic or J-5 was kept at a similarly good 50 to 55 ° C. for 1 hour after the addition of oleum had started. Then the mixture was cooled to results with other aliphatic chlorinated hydrocarbons - 35 ° C and added 30.241 anhydrous methanol, substances such as tetrachloroethane and 1,1-dichloroethane, achieved. The temperature was then raised to 33 bis for 3 hours

Die Temperatur, bei der die Extraktion durchgeführt 37° C gehalten und dann auf 25° C herabgesetzt,The temperature at which the extraction was carried out was maintained at 37 ° C and then decreased to 25 ° C,

wird, ist nicht entscheidend, doch wirkt bekanntlich ein 20 Zur Gewinnung des Acetondicarbonsäuredimethyl-is not decisive, but it is known that a 20 To obtain the acetone dicarboxylic acid dimethyl

Lösungsmittel bei höherer Temperatur im allgemeinen esters wurde das Umsetzungsgemisch viermal mit jeweilsSolvent at higher temperature generally esters the reaction mixture four times with each

stärker lösend als bei niedrigerer. So kann bei der Aus- 681 Chloroform extrahiert, und die Extrakte wurdenmore dissolving than lower. Thus, at the ex-681 chloroform extracted, and the extracts were

führung des erfindungsgemäßen Verfahrens jede Tempe- vereinigt. Die Chloroformlösung wurde dann mit 681Execution of the method according to the invention each temperature combined. The chloroform solution was then with 681

ratur zwischen etwa 5° C und dem Siedepunkt des Wasser gewaschen und über wasserfreiem NatriumsulfatTemperature between about 5 ° C and the boiling point of water and washed over anhydrous sodium sulfate

Lösungsmittels angewendet werden. Am zweckmäßigsten 25 getrocknet. Das Trocknungsmittel wurde abnitriert undSolvent can be applied. Most conveniently 25 dried. The desiccant was stripped off and

führt man die Extraktion bei Raumtemperatur durch. das Lösungsmittel bei Atmosphärendruck abdestilliert.the extraction is carried out at room temperature. the solvent is distilled off at atmospheric pressure.

Da auch bei verhältnismäßig hoher Temperatur gearbeitet Der als Rückstand erhaltene Rohester wurde nochmalsSince the work was also carried out at a relatively high temperature, the crude ester obtained as a residue was again

werden kann, ist es nicht immer notwendig, das Umset- destilliert, wobei der Ester bei einem Druck von 10 mmcan be, it is not always necessary to convert the distilled, the ester at a pressure of 10 mm

zungsgemisch vor der Extraktion abzukühlen. Die erfor- bei 125° C überging. Das reine Produkt, bezogen auf diecool mixture before extraction. The required at 125 ° C passed. The pure product, based on the

derliche Menge des Extraktionsmittels hängt von dem 30 Citronensäure, wurde in einer Ausbeute von 75% derthe amount of extractant depends on the 30 citric acid that was obtained in a yield of 75% of the

Verteilungskoeffizienten des Esters in dem gewählten theoretischen Menge erhalten.Distribution coefficient of the ester obtained in the selected theoretical amount.

Lösungsmittel ab. Dieser kann leicht vorher ermittelt π . . . „Solvent off. This can easily be determined beforehand π . . . "

werden. Beispiel 2will. Example 2

Die erfindungsgemäß erzielbare Ausbeute ist sehr hoch. Ein 11341 fassendes Reaktionsgefäß wurde mitThe yield that can be achieved according to the invention is very high. A reaction vessel with a capacity of 11341 was used

Sie beträgt durchweg 70 °/„, bezogen auf die ursprünglich 35 294,45 kg 96°/0iger Schwefelsäure beschickt und auf 55It is consistently 70 ° / ", based on the original 35 294.45 kg 96 ° / 0 sulfuric acid were charged and 55

verwendete Menge Citronensäure, gelegentlich sogar 75 °/0. bis 6O0C erwärmt. Insgesamt 135,9 kg Citronensäureused amount of citric acid, sometimes even 75 ° / 0th heated to 6O 0 C. A total of 135.9 kg of citric acid

Dies stellt eine bedeutende Erhöhung gegenüber den nach wurden innerhalb von 15 bis 20 Sekunden zugefügt. BeiThis represents a significant increase over after being inflicted within 15 to 20 seconds. at

bisherigen Verfahren erzielbaren Ausbeuten dar. Ein dieser Umsetzung entwickelt sich sehr heftig Kohlenoxyd,previous process achievable yields. One of these reactions develops very violently carbon oxide,

weiterer bedeutender Vorteil des erfindungsgemäßen das mit Sauerstoff ein explosives Gemisch bilden kann.Another significant advantage of the invention is that it can form an explosive mixture with oxygen.

Verfahrens liegt, wie bereits erwähnt, darin, daß die teil- 40 Daher ist es zweckmäßig, das Reaktionsgefäß vor ZusatzAs already mentioned, the process consists in the fact that the partial 40

weise Neutralisation und Kühlung hier vor der Extraktion der Citronensäure mit Stickstoff durchzuspülen. Diewise neutralization and cooling to be flushed with nitrogen before extraction of the citric acid. the

entfällt. Umsetzung ist unter solchen Bedingungen durchzuführen,not applicable. Implementation is to be carried out under such conditions,

Es wurde weiter gefunden, daß durch den Zusatz von daß das sich entwickelnde Gas leicht entweichen kann.It was further found that by adding that the evolving gas can easily escape.

Wasser vor der Extraktion mit dem gewählten Lösungs- Etwa 5 Minuten nach Zusatz der Citronensäure wurdenWater before extraction with the chosen solution. About 5 minutes after adding the citric acid

mittel die Wirksamkeit des Verfahrens wesentlich erhöht 45 unter Einhaltung einer Temperatur von 50 bis 55° Cmedium significantly increases the effectiveness of the process 45 while maintaining a temperature of 50 to 55 ° C

wird. Der Zusatz ist nicht unbedingt notwendig, jedoch 178,9 kg »Oleum«, das 20°/0 Schwefeltrioxyd enthielt,will. The addition is not essential, however, 178.9 kg "oleum", containing 20 ° / 0 sulfur trioxide,

vorteilhaft, da hierdurch die zur Erzielung vergleichbarer zugesetzt. Der Zusatz erfolgte innerhalb 50 Minuten.advantageous, since this adds the necessary to achieve comparable. The addition took place within 50 minutes.

Ausbeuten erforderliche Menge an Lösungsmittel herab- Dann ließ man das Umsetzungsgemisch weitere 10 MinutenYields required amount of solvent down- Then the reaction mixture was left for an additional 10 minutes

gesetzt wird. Die zuzufügende Menge Wasser hängt von stehen und kühlte es darauf auf etwa 35° C ab.is set. The amount of water to add depends on standing and then cooling it to about 35 ° C.

der verwendeten Anlage und von der Geschwindigkeit 5° Diesem Gemisch wurden 151,21 Methanol mit solcherof the equipment used and at a speed of 5 ° This mixture was 151.21 of methanol with such

ab, mit der der Wasserzusatz erfolgt. Ohne eine besondere Geschwindigkeit zugefügt, daß die Temperatur zwischenwith which the water is added. Without a particular speed that the temperature is added between

Anlage, die einen raschen Zusatz von Wasser und eine 33 und 37° C blieb. Das Gemisch wurde in einem mitPlant that a rapid addition of water and a 33 and 37 ° C remained. The mixture was in a with

schnelle Ableitung der Wärme ermöglicht, durch die eine Propeller-Rührwerk versehenen Gefäß aus nichtrostendemRapid dissipation of heat is made possible by the stainless steel vessel provided with a propeller agitator

Hydrolyse des Esters verhindert wird, erzielt man im Stahl mit 15121 Äthylendichlorid behandelt, die orga-Hydrolysis of the ester is prevented, one achieves in steel treated with 15121 ethylene dichloride, the organic

allgemeinen mit einem Wasserzusatz von etwa 10 bis 55 nische Schicht abgezogen und die Extraktion noch einmalgenerally with a water addition of about 10 to 55 niche layer and the extraction again

etwa 40, vorzugsweise etwa 20 Gewichtsprozent, bezogen mit weiteren 15121 Äthylendichlorid wiederholt. Nachabout 40, preferably about 20 percent by weight, based on a further 15,121 ethylene dichloride repeated. To

auf das Umsetzungsgemisch, günstige Ausbeuten. Doch Vereinigung der organischen Extrakte und Entfernungon the reaction mixture, favorable yields. Yet union of organic extracts and removal

können mit Vorteil auch größere Mengen Wasser, bis des Lösungsmittels im Vakuum erhielt man den Aceton-larger amounts of water can also be used with advantage, until the solvent in vacuo gives the acetone

zu 200 Gewichtsprozent, verwendet werden. dicarbonsäuredimethylester vom Kp.lo = 123 bis 125° C200 percent by weight, can be used. dimethyl dicarboxylate with a b.p. lo = 123 to 125 ° C

Jeder Ester in einem wäßrigen Medium wird in Gegen- 60 in etwa 70°/0iger Ausbeute, bezogen auf die eingesetzteEach ester in an aqueous medium is in counter 60 in approximately 70 ° / 0 yield, based on the amount

wart eines Säurekatalysators sogar bei verhältnismäßig Menge Citronensäure,was an acid catalyst even with a relatively large amount of citric acid,

niedriger Temperatur hydrolysiert. Das Ausmaß der . .hydrolyzed at low temperature. The extent of the. .

Hydrolyse hängt von der Berührungszeit zwischen Ester Beispiel ό Hydrolysis depends on the contact time between ester example ό

und Hydrolysierungsmedium ab. Für die erfindungsge- Es wurde mit den gleichen Mengen und unter denand hydrolyzing medium. For the invention it was used with the same amounts and under the

mäßen Zwecke ist die Anwendung verhältnismäßig hoher 65 gleichen Bedingungen wie im Beispiel 2 gearbeitet, mitFor the purposes of this, the use of relatively high 65 same conditions as in Example 2 is used

Temperaturen, sogar bis zu 100° C, möglich, wenn die dem einzigen Unterschied, daß die CitronensäurezugabeTemperatures, even up to 100 ° C, are possible if the only difference is the addition of citric acid

Extraktion unmittelbar nach dem Zusatz des Wassers zur Schwefelsäure innerhalb 25 bis 30 Sekunden erfolgte,Extraction was carried out immediately after adding the water to the sulfuric acid within 25 to 30 seconds,

erfolgt. In den gewöhnlich zur Verfügung stehenden Dem Umsetzungsgemisch wurden 151,21 Methanol wiehe follows. In the commonly available The reaction mixture were 151.21 of methanol such as

Anlagen ist es zweckmäßig, die Temperatur auf etwa 10 im Beispiel 2 zugesetzt und das Gemisch nun in einen bis etwa 40° C zu halten, doch können auch beträchtlich 70 Podbieliuak-Zentrifugal-Extraktor, Modell 6900, mit einerSystems, it is appropriate to add the temperature to about 10 in Example 2 and the mixture is now in a up to about 40 ° C, but you can also considerably 70 Podbieliuak centrifugal extractor, model 6900, with a

Geschwindigkeit von 5,671 je Minute unter gleichzeitigem Zusatz von Tetrachloräthan mit einer Geschwindigkeit von 15,121 je Minute eingeführt. Das Lösungsmittel wurde dann im Vakuum abdestilliert und der Rückstand bei einem Druck von 10 mm Hg destilliert, wobei der Ester bei 123 bis 125° C überging. Ausbeute 700I0 an Dimethylester.Introduced at a rate of 5.671 per minute with the simultaneous addition of tetrachloroethane at a rate of 15.121 per minute. The solvent was then distilled off in vacuo and the residue was distilled at a pressure of 10 mm Hg, the ester passing over at 123 to 125.degree. Yield 70 0 I 0 of dimethyl ester.

Beispiel 4Example 4

Ein 3000 ecm fassender, mit einem eingeschliffenen Rührwerk, einem Tropftrichter und einem mit einem wirksamen Abzug versehenen Kühler versehener Dreihals-Rundkolben wurde mit 600 ecm 98- bis 99°/0iger Schwefelsäure beschickt und auf 65° C erwärmt. Der Tropftrichter wurde entfernt und 480 g wasserfreie gekörnte Citronensäure rasch zugefügt, worauf der Kolben wieder mit dem Tropftrichter versehen wurde. Nach 3 Minuten wurde der Rührer in Betrieb gesetzt und 340 ecm »Oleum«, das 20 % Schwefeltrioxyd enthielt, innerhalb 30 Minuten zugesetzt. Das Umsetzungsgemisch wurde nach Beginn des »Oleum«-Zusatzes 1 Stunde auf 49 bis 52° C gehalten. Dann wurde das Gemisch auf 40° C gekühlt, 400 ecm wasserfreies Methanol zugefügt und die Temperatur 2 Stunden auf 35 bis 37° C gehalten.A 3000 cc Synthesis, provided with a ground-in stirrer, a dropping funnel and a condenser fitted with a hood effective three-necked round bottom flask was charged with 600 cc of 98 to 99 ° / 0 sulfuric acid and heated to 65 ° C. The addition funnel was removed and 480 grams of anhydrous granular citric acid was quickly added and the flask was re-fitted with the addition funnel. After 3 minutes, the stirrer was started and 340 ecm of "oleum" containing 20% sulfur trioxide was added over the course of 30 minutes. The reaction mixture was held at 49 to 52 ° C. for 1 hour after the addition of "oleum". The mixture was then cooled to 40 ° C., 400 ecm of anhydrous methanol were added and the temperature was kept at 35 to 37 ° C. for 2 hours.

Das Umsetzungsgemisch wurde viermal mit jeweils 1,5 1 1,1-Dichloräthan extrahiert, die Extrakte vereinigt, mit Wasser gewaschen, wozu ein Viertel des Extraktvolumens an Wasser verwendet wurde, und die Schichten getrennt. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet, das Trocknungsmittel abfiltriert und das Filtrat im Vakuum destilliert, wobei man das gewünschte Produkt in roher Form als Rückstand erhielt. Ausbeute 70 % Dimethylester.The reaction mixture was extracted four times with 1.5 liters of 1,1-dichloroethane each time, the extracts were combined, washed with water using a quarter of the extract volume of water, and the layers separated. The organic layer was dried over anhydrous sodium sulfate, the drying agent filtered off and the filtrate distilled in vacuo, leaving the desired product in crude form as a residue received. Yield 70% dimethyl ester.

Beispiel 5Example 5

Es wurde zunächst wie im Beispiel 2 gearbeitet und etwa 5 Minuten nach Zusatz der Citronensäure zur Schwefelsäure innerhalb von 45 Minuten 36,24 kg Schwefeltrioxyd zugefügt. Die Temperatur des Gemisches wurde während des Zusatzes und während weiterer 35 Minuten auf 50 bis 55° C gehalten und dann auf 250C herabgesetzt. Nun wurden 151,21 Methanol mit solcher Geschwindigkeit zugegeben, daß die Temperatur zwischen 25 und 35° C blieb, und anschließend wie im Beispiel 2 mit Äthylendichlorid extrahiert. Ausbeute an Dimethylester etwa 65 %; Kp.lo = 125° C.The procedure was initially as in Example 2 and about 5 minutes after the addition of the citric acid to the sulfuric acid, 36.24 kg of sulfur trioxide were added within 45 minutes. The temperature of the mixture was kept during the addition and for a further 35 minutes at 50 to 55 ° C then decreased to 25 0 C. 151.21 of methanol were then added at such a rate that the temperature remained between 25 and 35 ° C., and the mixture was then extracted with ethylene dichloride as in Example 2. Yield of dimethyl ester about 65%; Kp. Lo = 125 ° C.

schwindigkeit von 5,671 je Minute unter gleichzeitigem Zusatz von 11,341 Tetrachloräthan je Minute in einem Podbielniak-Zentrifugal-Extraktor,Modell6900,eingeführt und anschließend wie üblich aufgearbeitet. Ausbeute 70 °/0.speed of 5.671 per minute with the simultaneous addition of 11.341 tetrachloroethane per minute in a Podbielniak centrifugal extractor, model 6900, introduced and then worked up as usual. Yield 70 ° / 0 .

Beispiel 8Example 8

Einem nach Beispiel 4 erhaltenen Umsetzungsgemisch wurden 700 ecm Wasser mit solcher Geschwindigkeit zugeführt, daß eine Temperatur* von 15 bis 2O0C eingehalten wurde. Dann wurde das Gemisch viermal mit jeweils 11 1,1-Dichloräthan extrahiert. Die Extrakte wurden wie im Beispiel 4 aufgearbeitet und wie dort eine Ausbeute von 70°/0 erhalten. Diese Ausbeute erhielt man auch, wenn man dem Reaktionsgemisch vor der Extraktion an Stelle von 700 ecm Wasser 800 ecm Wasser zufügte.A reaction mixture obtained according to Example 4 were fed to 700 cc of water at such a rate that a temperature was maintained * of 15 to 2O 0 C. The mixture was then extracted four times with 11 1,1-dichloroethane each time. The extracts were worked up as in Example 4 and as there obtained a yield of 70 ° / 0th This yield was also obtained if, instead of 700 ecm of water, 800 ecm of water were added to the reaction mixture before the extraction.

Beispiel 9Example 9

Ein nach Beispiel 4 erhaltenes Reaktionsgemisch wurde auf 15° C gekühlt und unter Beibehaltung einer Temperatur von 15 bis 200C mit 250 ecm Wasser versetzt.A product obtained according to Example 4 reaction mixture was cooled to 15 ° C and mixed while maintaining a temperature of 15 to 20 0C with 250 cc of water.

Darauf wurde viermal mit je 11 1,1-Tetrachloräthan extrahiert. Die Extrakte wurden wie im Beispiel 4 aufgearbeitet, worauf man, bezogen auf die eingesetzte Citronensäure, 65°/0 der theoretischen Menge Diester erhielt.It was then extracted four times with 11 1,1-tetrachloroethane each time. The extracts were worked up as in Example 4, followed by, based on the amount of citric acid, 65 ° / 0 of the theoretical amount obtained diester.

Beispiel 10Example 10

Ein nach Beispiel 2 erhaltenes Umsetzungsgemisch wurde 30 Minuten stehengelassen und dann auf etwa 15°C gekühlt. Wasser wurde in einer Gesamtmenge von 1891 so zugefügt, daß die Temperatur zwischen 15 und 20° C blieb. Das Gemisch wurde dann in einen mit Propeller-Rührwerk versehenen Tank, der 945 1 Äthylendichlorid enthielt, eingetragen. Man rührte 2 Stunden und ließ die Phasen sich trennen. Die organische Schicht wurde abgezogen und nochmals mit 9451 Äthylendichlorid extrahiert. Nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum erhielt man das gewünschte Produkt in einer Ausbeute von etwa 70 °/0 der theoretischen Menge, bezogen auf die verwendete Citronensäure.A reaction mixture obtained in Example 2 was allowed to stand for 30 minutes and then cooled to about 15 ° C. Water was added in a total amount of 1891 so that the temperature remained between 15 and 20 ° C. The mixture was then introduced into a tank provided with a propeller agitator and containing 945 liters of ethylene dichloride. The mixture was stirred for 2 hours and the phases were allowed to separate. The organic layer was drawn off and extracted again with 945 liters of ethylene dichloride. After removal of the solvent in vacuo the desired product was obtained in a yield of about 70 ° / 0 of the theoretical amount, based on the citric acid used.

Die Gegenüberstellung der Beispiele 7 bis 10 mit den Beispielen 1 bis 6 zeigt, daß der Zusatz von Wasser zum Umsetzungsgemisch vor der Extraktion die Verwendung kleinerer Mengen Extraktionsmittel unter Erzielung der gleichen Ausbeuten ermöglicht.The comparison of Examples 7 to 10 with Examples 1 to 6 shows that the addition of water to Reaction mixture before the extraction, the use of smaller amounts of extractant to achieve the enables equal yields.

Beispiel 6Example 6

Ein wie im Beispiel 5 erhaltenes Umsetzungsgemisch wurde mit einer Geschwindigkeit von 5,671 je Minute unter gleichzeitigem Zusatz von Tetrachloräthan mit einer Geschwindigkeit von 15,121 Tetrachloräthan je Minute in einen Podbielniak-Zentrifugal-Extraktor, Modell 6900, eingeführt, anschließend das Lösungsmittel im Vakuum aus dem Extraktor entfernt und der Rückstand bei einem Druck von 10 mm Hg destilliert, wobei der Ester bei 123 bis 1250C überging. Ausbeute 70°/0.A reaction mixture obtained as in Example 5 was introduced into a Podbielniak centrifugal extractor, model 6900, at a rate of 5.671 per minute with the simultaneous addition of tetrachloroethane at a rate of 15.121 tetrachloroethane, then the solvent was removed from the extractor in vacuo and the residue is distilled at a pressure of 10 mm Hg, the ester passing over at 123 to 125 ° C. Yield 70 ° / 0 .

Beispiel 7Example 7

Einem nach Beispiel 3 erhaltenen Umsetzungsgemisch fügte man 151,21 Methanol in der Weise zu, daß eine Temperatur von 33 bis 37° C eingehalten wurde, ließ das Umsetzungsgemisch weitere 30 Minuten stehen und kühlte es dann auf etwa 15°C ab. 113,41 Wasser wurden nun so zugefügt, daß die Temperatur zwischen 15 und 25° C blieb. Das Gemisch wurde darauf mit einer Ge-A reaction mixture obtained according to Example 3 was added 151.21 of methanol in such a way that a Temperature of 33 to 37 ° C was maintained, the reaction mixture was allowed to stand for a further 30 minutes and then cooled it down to around 15 ° C. 113.41 were water now added so that the temperature remained between 15 and 25 ° C. The mixture was then

Claims (3)

PaTENTANSPRÜCHE:PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zur Herstellung niedermolekularer Dialkylester der Acetondicarbonsäure, dadurch ge kennzeichnet, daß man dem aus Citronensäure durch Einwirkung von über 95°/0iger Schwefelsäure und »Oleum« oder Schwefeltrioxyd bei 40 bis 65° C und anschließender Veresterung mit einem niedermolekularen Alkanol erhaltenen Umsetzungsgemisch den Ester durch Extraktion mit einem aliphatischen Chlorkohlenwasserstoff mit bis zu 5 Kohlenstoffatomen entzieht.1. A process for preparing low molecular weight dialkyl esters of acetonedicarboxylic acid, characterized in that the of citric acid by the action of more than 95 ° / 0 sulfuric acid and "oleum" or sulfur trioxide at 40 to 65 ° C and subsequent esterification obtained with a low molecular weight alkanol reaction mixture the ester is removed by extraction with an aliphatic chlorinated hydrocarbon with up to 5 carbon atoms. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als Extraktionsmittel Chloroform, Äthylendichlorid oder Tetrachloräthan verwendet.2. The method according to claim 1, characterized in that the extractant used is chloroform, Ethylene dichloride or tetrachloroethane is used. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man dem Umsetzungsgemisch vor der Extraktion Wasser in einer Menge von etwa 10 bis 40%, bezogen auf das Gewicht des Umsetzungsgemisches, zufügt. 3. The method according to claim 1, characterized in that the reaction mixture before the Extraction Add water in an amount of about 10 to 40% based on the weight of the reaction mixture. © 009 699/492 1.61© 009 699/492 1.61
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